The Economist решил напомнить читателям историю одного из самых важных источников энергии в истории человечества — угля. Именно он стал движущей силой промышленной революции и в корне изменил жизнь на планете. Ученым давно известно, когда именно появился уголь, но вопрос, почему в определенный период он образовался в таком избытке, до сих пор обсуждается научным сообществом. Издание разбирает различные гипотезы.
С чего все началось
Жизнь углю дала мертвая древесина. Все началось примерно 360 млн лет назад в период, не без оснований названный каменноугольным. Погибшие деревья под давлением болотных масс, испытывая нехватку кислорода и нагреваясь от тепла самой земли, постепенно превращались в углерод. Почему в таких количествах уголь возник именно тогда, ведь лес появился еще в предшествующем девонском периоде?
Первая гипотеза, предложенная учеными, — то, что из-за нехватки кислорода в болотных массах деятельность древоразрушающих организмов замедлялась. Это похоже на правду, но проблема в том, что болота существовали и в другие периоды. Есть мнение, что именно в каменноугольном периоде растения имели такой состав, который не позволял микроорганизмам, существовавшим тогда, разлагать древесину. С этой теорией пытаются разобраться ученые Стэнфордского университета — Кевин Бойс и его коллеги. Их доклад был недавно издан Национальной академией наук.
Лигнин или не лигнин? Вот в чем вопрос
Что такого особенного было в строении растений к началу образования угля? Внутри их появились сосуды, которые позволили расти вверх, сохраняя доступ жидкости ко всем частям растения. Это спровоцировало настоящую гонку среди растений с целью превзойти всех остальных в потреблении света. Она длилась на протяжении всего девона и привела к образованию массивных, высоких лесов.
Одни ученые видят причину углеобразования в появлении в составе растений молекул лигнина. Наравне с целлюлозой он отвечал за прочность, необходимую таким высоким растениям. При этом лигнин, в отличие от той же целлюлозы, тяжело поддавался разложению. Поэтому, пока мертвой древесины накапливалось в болотах все больше, лигнин тоже копился и в итоге становился углем. Однако доктор Бойс с коллегами относится к этой теории с недоверием и предлагает обратить внимание на другое совпадение.
Массовое образование угля совпало с периодом расцвета плауновидных растений. Они-то как раз, в отличие от своих предшественников и последователей, содержали не так много лигнина. При этом, согласно данным ученых, именно они произвели гораздо больше угля. Это наглядно показывает отсутствие связи между наличием лигнина в составе растения и образованием из него углерода.
Если не лигнин, то что?
Континентальные сдвиги, отвечает доктор Бойс со своими коллегами из Стэнфорда. Сдвиги были обычным явлением для каменноугольного периода и приводили к значительной деформации континентов, в ходе которой образовывались горы и низины. Последние, очевидно, часто затапливались, и в результате оседания почвы на их дне уголь не подвергался эрозии и сохранился до наших дней.
Раньше в исследовании происхождения угля внимание всегда уделялось именно вопросам биологии. Сейчас же ученые из Стэнфорда делают упор именно на геологический аспект. И если их гипотеза верна, получается, пишет The Economist, что промышленной революцией и всем, что мы сейчас имеем, мы обязаны именно континентальным сдвигам в каменноугольном периоде.
Анастасия ЗЫРЯНОВА